目前全世界有400多座核电站，多数为轻水堆，消耗的主要核燃料是铀235。自然界中铀235的蕴藏量仅为0.66％，其余绝大部分是铀238，占99.2％。为保证核反应正常进行，一般轻水堆里真正参与核反应的原料铀235只有3％～4％，余下的是会产生辐射的铀238核废料。
快堆不用铀235，而用钚239作燃料，不过在堆心燃料钚239的外围再生区里放置铀238。钚239裂变，在产生能量的同时，又不断地将铀238变成可用燃料钚239，而且再生速度高于消耗速度，核燃料越烧越多，快速增殖，所以这种反应堆又称快速增殖堆。这种反应堆又被称为“第4代核能系统”。
2001年 1月，美国能源部邀集日、法、英、加、韩、南非 、巴西、阿根廷8国共同倡议，为抑制温室效应、确保能源供应、扩大核能应用领域而设立研究、发展“第 4代核能系统”计划。“第4代核能系统”的主要任务是：
(1)发电。大大推进核燃料闭合循环工作，并大幅度减少放射性(特别是高放、长周期)废料的产生。
(2)将应用范围扩展至核能发电领域外，如制氢、海水淡化、为冶炼及化工工艺等提供高温热能。由于发电约占社会总能源消耗的 1／3左右，所以拓宽核能应用领域将更加充分地发挥核能的巨大潜力。
由中核集团中国原子能科学研究院自主研发的中国第一座快中子反应堆——中国实验快堆(CEFR)达到首次临界。这是中国核电领域的重大自主创新成果，意味着中国第4代先进核能系统技术实现了重大突破。由此，中国成为世界上少数几个掌握快堆技术的国家之一。
快中子反应堆是世界上第四代先进核能系统的首选堆型，代表了核能系统的发展方向。可使铀资源利用率大大提高，废料产生量得到最大程度的降低，实现放射性废物最小化。国际社会普遍认为，发展和推广快堆，可从根本上解决世界能源的可持续发展和绿色发展问题。
中国实验快堆是国家“863”计划的重大项目。我国快堆发展拟采取三步走的发展战略，即实验快堆到示范快堆到大型商用快堆，建造中国实验快堆是我国快堆发展的第一步。未来，将加快推进第四代核电机组——中国示范快堆的建造，并以此为契机，推动我国铀钚混合燃料制造技术等配套技术的发展，逐步建立我国先进核能体系。
目前，在核电站中广泛应用的轻水堆对天然铀资源的利用率只有约1%，而快堆则可将这一利用率提高到60%～70%。就世界范围讲，可利用铀资源将因此增加上千倍。(山东济南第34中学 刘鲁缨 摘自人民网)